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如何计算内燃机的热平衡表

什么是热资产负债表?

热量平衡表是系统中以各种方式提供和利用的热量的账目。有关发动机性能的必要资料可从热平衡中获得。

发动机的性能通常用热平衡表来表示。为绘制I.C.发动机的热平衡表，它要在恒定负载和恒定速度下运行。通过指示灯绘制示功图。在给定的时间内所使用的燃料的数量和热值，冷却水的数量，进出温度和废气的质量都被记录下来。

热量平衡表一般是按第二次、每分钟或每小时计算的。

发动机应配备适当的加载装置，以测量发动机的制动功率。还规定了进气量的测量。耗油量、发动机进出口冷却水温度、循环冷却水量、废气温度。

使用热量平衡表:

1.了解系统中以各种方式供应和分配的热量的账目。
2.分析发动机的性能。

热平衡表计算:

热平衡一般是按秒、分钟或小时计算的。

提供给发动机的热只以燃料热的形式存在，而燃料热是由

Qs = mf X CV

其中mf是每分钟或每秒钟供应的燃料的质量，CV是燃料的低热值。

系统中热量消耗的各种方式由

(a) BP热当量= kW = kJ/秒。= kJ /分钟。

(b)冷却水带走的热量
= Cpw X mw (Two - Twi) kJ/min。
在那里,

兆瓦冷却水的质量是kg/min还是kg/sec
(两个双胞胎)是通过发动机冷却套的水的温度上升吗
数据为水的比热，单位为kJ/kg-K。

(c)废气带走的热量
= mg Cpg (Tge - Ta) (kJ/min.)或(kJ/sec .)

在那里,

毫克为废气质量，单位为kg/min。或公斤/秒，它是通过使用已经解释的方法之一来计算的。
Tg=发动机喷出的燃烧气体的温度。
助教=环境温度。
Cpg= Sp.排气热量(kJ/kg-K)

(d)一部分热量因对流和辐射以及气体泄漏而损失。发动机内部开发的部分动力也用于运行附件，如润滑泵、凸轮轴和水循环泵。这些不能被精确测量，所以这被称为行踪不明的“损失”。

以上计算结果制成一个表格，这个表格被称为“热平衡表”。通常用供热的百分比来表示热的分布。这也列在同一个热平衡表中。这个未计算的热能是由供应的热量Qs与(a) + (b) (c)之和的差来计算的。

热平衡表示例:

问题:内燃机使用6公斤燃油，热值为44000千焦/公斤。在一个小时。开发的制动功率为18kW。11.5公斤冷却水的温度每分钟上升25摄氏度。研究发现，在比热为1 kJ/kg K的4.2 kg废气中，温度在220℃以后会升高。绘制发动机的热平衡表。

答案:

解决方案:

鉴于数据:
燃料质量= 6公斤/小时= 6/60 = 0.1公斤/分钟。BP = 18 KW CV = 44000 kJ/kg
冷却水质量Mw = 11.5 Kg/min Cpw = 4.187 kJ/ Kg K
冷却水温升Δtw= 25 0C
废气质量Meg =4.2 Kg/hr =4.2/ 60kg /min = 0.7 Kg/min
气体升温Δtg= 220℃Cpg = 1 kJ/kg K

i)燃料中的热量当量(Hf) = Mf x C V = 0.1 x 44000 = 4400 Kg/min

ii) B P转换的热量(Hb) = B P × 60 = 18 × 60 = 1080kg /min
iii)冷却水携带的热量(Hw) = Mw × Cpw × Δtw
重量= 11.5 x 4.187 x 25 = 1203.76 Kg/min

iv)废气中的热量(Hg)= Mg x Cpg x Δtg
汞= 0.7 x 1 x 220 = 154公斤/分钟

v)未计算的热损失(Ha)= Hf- (Hb+Hw+Hg)

Ha = 4400 - (1080+1203.76+154) = 1962.24 Kg/min